CN110145950A - 一种热交换器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热交换器，包括热液管道、导热板、冷液管道，其中热液管道通过导热板与冷液管道连接，热液管道与导热板密封连接，冷液管道与导热板密封连接，热液管道与冷液管道平行放置，所述导热板中间有空腔，所述导热板两端封闭，所述空腔装有导热介质。采用上述技术方案的有益效果是：通过采取在导热板的空腔内加入导热介质，实现了导热板传热超导效果，用这种热超导的导热板来制作热交换器，具有超高的热交换效率，减少了热交换器对周边环境的热辐射,冷液和热液完全分开，避免了因交换器破损后热液和冷液有互相掺漏的情况。
Description
技术领域
本发明涉及热交换设备技术领域，特别涉及一种热交换器。
背景技术
目前导热板大多为金属传导散热，这种热交换的方式慢，热交换设备也不能做太大，因为靠金属材料热传导，距离长就导致散热效率低。现有热交换器都是受热传热在一起的，在同一管道受热，在这个管壁另一侧把热散发出去，当管道破损后两种液体就混合了,这对有腐蚀性的液体就不适用了。这种热交换器对周围空间有很强的热辐射，升高周边环境的温度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种热交换器，解决热交换器效率低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种热交换器，包括热液管道、导热板、冷液管道，其中热液管道通过导热板与冷液管道连接，热液管道与导热板密封连接，冷液管道与导热板密封连接，热液管道与冷液管道平行放置，所述导热板中间有空腔，所述导热板两端封闭，所述空腔装有导热介质。
优选的，所述空腔内设有第一骨位、第二骨位，所述空腔为真空空腔。
优选的，所述热液管道的进口的中心线与出口的中心线不同，所述冷液管道的进口的中心线与出口的中心线不同。
优选的，所述热液管道与导热板的密封连接为焊接密封连接或用密封圈密封连接，所述冷液管道与导热板的密封连接为焊接密封连接或用密封圈密封连接。
优选的，所述热液管道与所述冷液管道分离放置，所述热液管道放置的位置比冷液管道的低。
优选的，所述导热板与热液管道、冷液管道成大于零度小于九十度的角度放置。
优选的，所述导热板从热液管道的一侧插入至热液管道的另一侧管壁，所述导热板从冷液管道的一侧插入至冷液管道的另一侧管壁。
优选的，所述热液管道、导热板、冷液管道的外面设有防护罩或防护网。
优选的，所述热液管道、导热板、冷液管道的外面设有隔热层。
采用上述技术方案的有益效果是：通过采取在导热板的空腔内加入导热介质，实现了导热板传热超导效果，用这种热超导的导热板来制作热交换器，具有超高的热交换效率，利用导热板的超导均温性，使余热回收利用率提高30％，减少了热交换器对周边环境的热辐射,同时这种冷液和热液完全分开的热交换器，避免了因交换器破损后热液和冷液有互相掺漏的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为热交换器的立体图；
图2为热交换器的局部剖视图；
图3为导热板的剖视图；
图4为导热板剖视放大图。
图中，1-热液管道进口，2-热液管道，3-热液管道出口，4-上密封固定件，5-下密封固定件，6-冷液管道进口，7-冷液管道，8-导热板，9-冷液管道出口，10-第二骨位，11-第一骨位，12-空腔。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
参照附图，一种热交换器，包括热液管道2、导热板8、冷液管道7，其中热液管道2通过导热板8与冷液管道7连接，热液管道2与导热板8密封连接，冷液管道7与导热板8密封连接，热液管道2与冷液管道7平行放置，导热板8与热液管道2、冷液管道7成大于零度小于九十度的角度放置,所述导热板8从热液管道2的一侧插入至热液管道2的另一侧管壁，所述导热板8从冷液管道7的一侧插入至冷液管道7的另一侧管壁。
优选的，所述导热板8中间有空腔12，所述导热板8两端封闭，所述空腔12装有导热介质，所述空腔12内设有第一骨位11、第二骨位10，所述空腔12为真空空腔。
优选的，所述热液管道进口1的中心线与热液管道出口3的中心线不同，这样从进口流进来的热液不会直接流出去了。
优选的，所述冷液管道进口6的中心线与冷液管道出口9的中心线不同，这样从进口流进来的冷液不会直接流出去了。
优选的，所述热液管道2与导热板8的密封连接为焊接密封连接或用密封圈密封连接。
优选的，所述冷液管道7与导热板8的密封连接为焊接密封连接或用密封圈密封连接。
优选的，所述热液管道2与所述冷液管道7分离放置，所述热液管道2放置的位置比冷液管道7的低。
由于导热板8散热，所以导热板8为片状长条形的，以增加散热接触面积。
热液管道2与冷液管道7平行放置，这个是为了减少热交换器所占用地方的面积。导热板8与热液管道2、冷液管道7成大于零度小于九十度的角度放置，这样是为了增加冷液和热液的对流效果，冷液和热液的流动也就更复杂，传热效果就更好。空腔12内设置第一骨位11，可以增加导热板的强度，导热板就不易变形，同时可以增加散热传导接触面积，但如果第一骨位11设置过于密集，那么这个导热板生产就困难，故又在空腔设置了第二骨位10，这个第二骨位10，可以增加散热面积。导热板8与热液管道2、冷液管道7所成的夹角为∠A，00＜∠A＜900。所述导热板8从热液管道2的一侧插入至热液管道2的另一侧管壁，所述导热板8从冷液管道7的一侧插入至冷液管道7的另一侧管壁，是指导热板8在热液管道2里从有孔的一侧插入至热液管道2的另一侧，导热板8靠浸入在热液管道2里的那部分吸收热量，再传导出去的，传导到导热板8的另一端，即浸入在冷液管道7里的那部分，再由导热板8把热量传给冷液，由冷液把热量带出去。这就完成了热交换的过程。所以在冷液管道7和热液管道2里，导热板8尽可能地放置多一些，这样导热的效率就更高。
工作原理：由于导热板8内设置有空腔12，空腔12内液体导热介质，当液体导热介质受热，液体导热介质就气化充满整个空腔12，整个空腔12都受到了热的传导，同时，气化后的气体受冷又会变成液体流到导热板8底部，液体在导热板底部又受热，如此往复，散热作用就形成了。这个导热板8通常插在需要散热地方，也就是热液管道2，而散热地方通常设置在上部，也就是冷液管道7，也就是热从导热板8的下部传导给导热板，通过液体传导介质传到上部，再从上部传出去，扩散在大气中或其它地方。简而言之，这个热交换器的热液管道2通常设置下部，冷液管道7通常设置在上部，这样以便形成对流，利用蒸发制冷，气液相变，使热量快速传导。
采用上述技术方案的有益效果是：通过采取在导热板的空腔内加入导热介质，实现了导热板传热超导效果，用这种热超导的导热板来制作热交换器，具有超高的热交换效率，减少了热交换器对周边环境的热辐射,同时这种冷液和热液完全分开的热交换器，避免了因交换器破损后热液和冷液有互相掺漏的情况，尤其对于那些腐蚀性液体不同组分的液体尤其有显著效果，这种热交换器破损后一种液体会漏在地面上，但不会进入另一种液体里去，如在化工厂里用废液余热来加热洗澡水，就可以选择这类热交换器，利用导热板8的超导均温性，使余热回收利用率提高30％。
具体实施例一中，所述导热板8中间有空腔12，所述导热板两端封闭，所述空腔12装有液体导热介质，所述空腔12内设有第一骨位11、第二骨位10。
具体实施例二中，所述导热板8中间有空腔12，所述导热板8两端封闭，所述空腔12装有液体导热介质，所述空腔12内设有第一骨位11，没有设置第二骨位10。即取消第二骨位10。
具体实施例三中，所述导热板8中间有空腔12，所述导热板8两端封闭，所述空腔12装有液体导热介质，所述空腔12内设有第二骨位10，没有设置第一骨位11。即取消第一骨位11。
具体实施例四中，所述导热板8中间有空腔12，所述导热板8两端封闭，所述空腔12装有液体导热介质。
具体实施例五中，所述导热板8中间有空腔12，所述导热板8两端封闭，所述空腔12装有液体导热介质，所述空腔12内设有第一骨位11，所述第一骨位11把空腔12分为多个小空腔，多个小空腔不互相连通，即相邻的两个空腔隔离的，不相通的。
具体实施例六中，所述导热板8中间有空腔12，所述导热板8两端封闭，所述空腔12装有液体导热介质，所述空腔12内设有第一骨位11，所述第一骨位11把空腔12分为多个小空腔，多个小空腔为互相连通，即相邻的两个空腔12是相通的。
具体实施例七中，热液管道2、导热板8、冷液管道7的外面设有防护罩或防护网，保护工作人员不被烫伤。
具体实施例八中，热液管道2、导热板8、冷液管道7的外面设有隔热层，以便减少对周边环境的热辐射，降低周边环境的温度。这实施例中，可以全部用隔热材料把热交换器隔离出来，也可以只隔离热液管道2和导热板8露在外面的部分。
本发明的导热板8为铝型材制作，所以所有骨位均为铝型材挤出方向设置。热液管道2、导热板8、冷液管道7可以采用不同材料来制作，如果防腐蚀的液体，多采用不锈钢制作，其它的可以用铝型材来制作。
由于本导热板8采用液体导热介质，所以热传导距离长，传热效率高，可以把热交换器做的大些。本导热板8有均温性好，高效导热，快速放热的独特性，不仅可以提供超高速导热率，而且还可以消除高温聚集点，使电子元器件稳定而高效的工作。本导热板8的热导率：1000000W/m.k，工作环境：-50～180℃，均温性：1≤1K/M，电力、电子、通信基站散热、取暖器、半导体装置、汽车、LED、平板电视、锂电池散热、自动设备变频器、环保节能换热器等行业。
液体导热介质有多种选择，每种液体导热介质的效果也不一样，其中以溴化锂为常用。溴化锂制冷机即溴化锂吸收式制冷机，用溴化锂水溶液为工质，其中水为制冷剂，溴化锂为吸收剂。溴化锂属盐类，为白色结晶，易溶于水和醇，无毒，化学性质稳定，不会变质。溴化锂水溶液中有空气存在时对钢铁有较强的腐蚀性。溴化锂吸收式制冷机因用水为制冷剂，蒸发温度在0℃以上,仅可用于空气调节设备和制备生产过程用的冷水。这种制冷机可用低压水蒸汽或75℃以上的热水作为热源，因而对废气、废热、太阳能和低温位热能的利用具有重要的作用。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种热交换器，其特征在于，包括热液管道、导热板、冷液管道，其中热液管道通过导热板与冷液管道连接，热液管道与导热板密封连接，冷液管道与导热板密封连接，热液管道与冷液管道平行放置，所述导热板中间有空腔，所述导热板两端封闭，所述空腔装有导热介质。
2.根据权利要求1所述的一种热交换器，其特征在于，所述空腔内设有第一骨位、第二骨位，所述空腔为真空空腔。
3.根据权利要求1所述的一种热交换器，其特征在于，所述热液管道的进口的中心线与出口的中心线不同，所述冷液管道的进口的中心线与出口的中心线不同。
4.根据权利要求1所述的一种热交换器，其特征在于，所述热液管道与导热板的密封连接为焊接密封连接或用密封圈密封连接，所述冷液管道与导热板的密封连接为焊接密封连接或用密封圈密封连接。
5.根据权利要求1所述的一种热交换器，其特征在于，所述热液管道与所述冷液管道分离放置，所述热液管道放置的位置比冷液管道的低。
6.根据权利要求1所述的一种热交换器，其特征在于，所述导热板与热液管道、冷液管道成大于零度小于九十度的角度放置。
7.根据权利要求1所述的一种热交换器，其特征在于，所述导热板从热液管道的一侧插入至热液管道的另一侧管壁，所述导热板从冷液管道的一侧插入至冷液管道的另一侧管壁。
8.根据权利要求1所述的一种热交换器，其特征在于，所述热液管道、导热板、冷液管道的外面设有防护罩或防护网。
9.根据权利要求1所述的一种热交换器，其特征在于，所述热液管道、导热板、冷液管道的外面设有隔热层。
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